ISSN 2226-6976 (Print)
ISSN 2414-9640 (Online)

Patient skin contamination as a real predictor of postoperative infection

Gabrielyan N.I., Drabkina I.V., Zakharevich V.M., Saitgareev R.Sh., Safonova T.B., Petrukhina M.I., Sharapchenko S.O.

1 Academician V.I. Shumakov National Research Center of Transplantology and Artificial Organs, Ministry of Health of Russia, Moscow, Russia; 2 Russian Medical Academy of Postgraduate Education, Ministry of Health of Russia, Moscow, Russia
Healthcare-associated infections are a serious problem in the treatment and rehabilitation of cardiac surgery patients. Particular attention should be given to the nosocomial bacterial strains of the genus Acinetobacter and Klebsiella, which are resistant to antibiotics. The patients’ skin and environment after orthotopic heart transplantation were retrospectively analyzed for contamination with these microorganisms in the early postoperative period. The investigation used data on 194 patients operated on in the period January 1, 2013 to December 31, 2016. Postoperative contamination of the patients’ skin and environment was ascertained to increase the risk of blood bacterial infection (BBI) associated with these microorganisms by more than 3 times. Epidemiological monitoring of the patients’ skin and environment in the early postoperative period can be an effective prognostic tool for the prevention and reduction of the risk of BBI.

Keywords

contamination
blood bacterial infection
Acinetobacter
Klebsiella
resistance
environment
heart transplantation
risk factor

Несмотря на последние достижения высокотех­нологичной хирургии, исход проведенных операций часто определяется инфекцией, связанной с оказанием медицинской помощи (ИСМП), которая является важнейшей причиной заболеваемости и смертности пациентов, перенесших трансплан­тацию органов [1–7].

В последние годы растущей проблемой как в мире, так и в нашей стране стали ИСМП, вызванные внутрибольничными штаммами Acinetobacter baumannii и Klebsiella pneumoniaе с множественной лекарственной устойчивостью [8–14]. Кроме того, эти патогены могут длительное время сохраняться в окружающей среде стационаров и формировать биопленки на различных поверхностях [15–20]. В неко­торых странах уже проводится тщательный мониторинг распространения этих видов грамотри­цательных бактерий на пред­метах обихода в стацио­нарах, а также в качестве контаминантов кожи персонала и пациентов [21–24].

Данные отдельных исследований по профилактике ИСМП в кардиохирургических стационарах, вклю­чающей введение ежедневной обработкой кожи паци­ентов 2–4% водным раствором хлоргексидина, свидетельствуют об уменьшении риска возникновения послеоперационных осложнений микробной этио­логии при снижении общей обсемененности кожи условно патогенными микроорганизмами [25–35].

Так как для больных, перенесших трансплантацию органов, наибольшую опасность представляют ИСМП, вызванные полирезистентными штаммами Acinetobacter baumannii и Klebsiella pneumoniaе, определенный интерес представляет влияние показателей высеваемости этих контаминантов как с кожи пациентов, так и с окружающих их предметов [36–38].

Цель исследования – оценить значимость контаминации кожных покровов пациентов после ортотопической трансплантации сердца (ОТТС) и окружающей их внешней среды представителями рода Acinetobacter и Klebsiella для риска развития бактериальной инфекции крови (БИК), связанной с этими возбудителями.

Материалы и методы

Исследования проводили в период с января 2013 г. по декабрь 2016 г. В работу включена информация о 194 пациентах после ОТТС, средний возраст которых составлял 45 лет.

Бактериологические исследования для выявления микроорганизмов рода Acinetobacter и/или Klebsiella проводили в ранний послеоперационный период, начиная с третьих суток в течение 2 нед. после операции, так как в этот срок наиболее часто у больных проявлялись первые признаки развития БИК.

У пациентов ежедневно исследовали пробы крови, смывы с кожи (в зоне послеоперационного шва, локтевого сгиба, кистей рук, груди и области прилегания катетеров) на наличие на коже указанных видов микроорганизмов.

Для выявления контаминации объектов внешней среды Acinetobacter и Klebsiella использовали смывы с катетеров, мебели, стоек капельниц, аппаратуры, кранов раковин, постельного белья, а также со спец­одежды, защитных масок и кистей рук ухажива­ющего персонала.

Схемы дезинфекционной обработки оставались стандартными для данного стационара все время проведения исследования и соответствовали нормативным требованиям. Выделение микроорганизмов проводили общепринятыми бактериологическими методами. Для идентификации возбудителей использовали панели BDCristal, базы данных BBLCristalMIND и панели Micrо ScanWalkAway 96 plusSystem (США).

Если хотя бы в одной из сделанных проб обнару­живали Klebsiella или Acinetobacter, пациент считался условно контаминированным.

Для статистической обработки данных использовали программный пакет для ПК Statistica 10 («StatSoft Inc.», США).

Проведен ретроспективный анализ данных пациентов. Сравнение непрерывных переменных и различий пропорций качественных признаков (факторов) осуществляли посредством t-теста Стьюдента и критерия χ2 Пирсона. Двусторонний уровень р < 0,05 выбран для обозначения статистической значимости (общепринятый для медицинских исследований).

Результаты

В работе приведены данные обследования 194 пациентов после ОТТС, которые первоначально составили 2 группы. В 1-ю были включены 132 (68%) пациента с контаминацией кожи и/или внешней среды, во 2-ю – 62 (32%) пациента без контаминации.

В обеих группах были зарегистрированы случаи БИК, связанной с Klebsiella и Acinetobacter: в 1-й группе – у 41 (31,1%) пациента, во 2-й – у 5 (8,1%). У большинства пациентов после проведения ОТТС Klebsiella и/или Acinetobacter выделяли и с кожи, и(или) из внешней среды, при этом в 1-й группе БИК встречалась почти в 4 раза чаще, чем во 2-й.

Для более глубокого анализа влияния контами­нации представителями Acinetobacter или Klebsiella на возможность развития БИК, вызванной этими микроорганизмами, среди пациентов 1-й группы были выделены 3 подгруппы в зависимости от наличия контаминации только кожи, только внешней среды и сочетанной контаминации кожи и внешней среды (табл. 1).

Как видно из табл. 1, у большинства пациентов микроорганизмы Klebsiella и/или Acinetobacter выделяли с кожи и из внешней среды. Контаминированная внешняя среда вокруг пациента увеличивала вероятность возникновения БИК, а присоединение обсеменения кожи приводило к резкому увеличению числа БИК у пациентов.

Необходимо отметить, что в некоторых случаях при развитии БИК у условно контаминированных пациентов из крови выделяли не только Klebsiella и/или Acinetobacter, но и другие микроорганизмы (от 1 до 4 видов), что значительно утяжеляло течение заболевания и вызывало затруднения при проведении антибиотикотерапии.

Как видно из табл. 2, контаминация пациентов Klebsiella и/или Acinetobacter сопутствует увеличению летальности пациентов более чем в 2 раза.

Выводы

  1. Контаминация кожи представителями рода Acinetobacter или Klebsiella выступает не только как статистически значимый фактор риска, но и как предиктор развития БИК, ассоциированной с этими микроорганизмами.
  2. Раннее выявление контаминации кожи представляется эффективным прогностическим методом, способствующим корректному подбору схемы антибиотикопрофилактики БИК.
  3. Активный микробиологический контроль состояния кожи пациентов в раннем послеоперационном периоде поможет предотвратить возникновение БИК в этот период.

* * *

Доложено на Ежегодном конгрессе с международным участием «Контроль и профилактика инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи (ИСМП–2017)». Москва, 14–15 ноября 2017 г. (симпозиум «Эпидемиология и профилактика гнойно-септических инфекций в хирургии и реанимации»).

References

  1. Sari B., Baran I., Alaçam S., Mumcuoğlu İ., Kurşun Ş., Aksu N. Investigation of oxacillinase genes in nosocomial multidrug-resistant Acinetobacter baumannii isolatesby multiplex PCR and evaluation of their clonal relationship with Rep-PCR. Mikrobiyol. Bul. 2015; 49(2): 249–58.
  2. Pierri M.D., Crescenzi G., Capestro F., Recanatini C., Manso E., D’errico M.M., Prospero E., Barbadoro P., Torracca L. Risk Factors and Impact on Clinical Outcome of Multidrug-Resistant Acinetobacter baumannii Acquisition in Cardiac Surgery Patients. J. Cardiothorac Vasc. Anesth. 2015. pii: S1053-0770(15)00801-0. DOI: 10.1053/j.jvca.2015.08.024.
  3. Al-Otaibi F.E., Bukhari E.E., Badr M., Alrabiaa A.A. Prevalence and risk factors of Gramnegative bacilli causing blood stream infection in patients withmalignancy. Saudi Med. J. 2016; 37(9): 979–84. DOI: 10.15537/smj.2016.9.14211
  4. Lanini S., Costa A.N., Puro V., Procaccio F., Grossi P.A., Vespasiano F., Ricci A., Vesconi S., Ison M.G., Carmeli Y., Ippolito G; Donor-Recipient Infection (DRIn) Collaborative Study Group. Incidence of carbapenem-resistant gram negatives in Italian transplant recipients: a nationwidesurveillance study. PLoS ONE 2015; 10(4): e0123706.
  5. Lin M.F., Tsai P.W., Chen J.Y., Lin Y.Y., Lan C.Y. OmpA Binding Mediates the Effect of Antimicrobial Peptide LL-37 on Acinetobacter baumannii. PLoS ONE 2015; 10(10): e0141107.
  6. Kawecki D., Pacholczyk M., Lagiewska B., Sawicka-Grzelak A., Durlik M., Mlynarczyk G., Chmura A. Bacterial and fungal infections in the early post-transplantation period after liver transplantation: etiologic agents and their susceptibility. Transplant. Proc. 2014; 46(8): 2777–81.
  7. Ferstl P.G., Filmann N., Brandt C., Zeuzem S., Hogardt M., Kempf V.A., Müller M., Waidmann O., Reinheimer C. The impact of carbapenem resistance on clinical deterioration and mortality in patients with liver disease. Liver Int. 2017. DOI: 10.1111/liv.13438.
  8. Ghajavand H., Esfahani B.N., Havaei S.A., Moghim S., Fazeli H. Molecular identification of Acinetobacter baumannii isolated from intensive care units and their antimicrobial resistance patterns. Adv. Biomed. Res. 2015;.4:.110. DOI: 10.4103/2277-9175.157826.
  9. Vasudevan A., Mukhopadhyay A., Li J., Yuen E.G., Tambyah P.A. A prediction tool for nosocomial multi-drug Resistant Gram-Negative Bacilli infections in critically ill patients – prospective observational study. BMC Infect. Dis. 2014; 14: 615. DOI: 10.1186/s12879-014-0615-z
  10. Perni S., Thenault V., Abdo P., Margulis K., Magdassi S., Prokopovich P. Antimicrobial activity of bone cements embedded with organic nanoparticles. Int. J. Nanomedicine 2015; 10: 6317–29.
  11. Lee C.S., Vasoo S., Hu F., Patel R., Doi Y. Klebsiella pneumoniae ST147 coproducing NDM-7 carbapenemase and RmtF 16S rRN Amethyltransferase in Minnesota. J. Clin. Microbiol. 2014; 52(11): 4109–10.
  12. Çiçek M., Hasçelik G.I., Müştak H.K., Diker K.S., Şener B. Accurate diagnosis of Pseudomonas luteola in routine microbiology laboratory: on the occasion of two isolates. Mikrobiyol. Bul. 2016; 50(4): 621–4.
  13. Rossi F., Girardello R., Cury A.P., Di Gioia T.S., Almeida J.N. Jr, Duarte A.J. Emergence of colistin resistance in the largest university hospital complex of São Paulo, Brazil, over five years. Braz. J. Infect. Dis. 2017; 21(1): 98–101. DOI: 10.1016/j.bjid.2016.09.011
  14. Li X., Quan J., Yang Y., Ji J., Liu L., Fu Y., Hua X., Chen Y., Pi B., Jiang Y., Yu Y. Abrp, a new gene, confers reduced susceptibility to tetracycline, glycylcine, chloramphenicol and fosfomycin classes in Acinetobacter baumannii. Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. 2016; 35(8): 1371–5. DOI: 10.1007/s10096-016-2674-0.
  15. Lei J., Han S., Wu W., Wang X., Xu J., Han L. Extensively drug-resistant Acinetobacter baumannii outbreak cross-transmitted in an intensive care unit and respiratory intensive care unit. Am. J. Infect. Control. 2016; 44(11): 1280–4. DOI: 10.1016/j.ajic.2016.03.041.
  16. Chen Q., Cao H., Lu H., Qiu Z.H., He J.J. Bioprosthetic tricuspid valve endocarditis caused by Acinetobacter baumannii complex, a case report and brief review of the literature. J. Cardiothorac. Surg. 2015; 10: 149. DOI: 10.1186/s13019-015-0377-8.
  17. Richmond G.E., Evans L.P., Anderson M.J., Wand M.E., Bonney L.C., Ivens A., Chua K.L., Webber M.A., Sutton J.M., Peterson M.L., Piddock L.J. The Acinetobacter baumannii Two-Component System AdeRS Regulates
  18. Genes Required for Multidrug Efflux, Biofilm Formation, and Virulence in a Strain-Specific Manner. mBio 2016; 7(2). pii: e00430-16. DOI: 10.1128/mBio.00430-16.
  19. Skowronek P., Wojciechowski A., Leszczyński P., Olszewski P., Sibiński M., Polguj M., Synder M. Can diagnostic ultrasound scanners be a potential vector of opportunistic bacterial infection? Med. Ultrason. 2016; 18(3): 326–31. DOI: 10.11152/mu.2013.2066.183.sko.
  20. Bingham J., Abell G., Kienast L., Lerner L., Matuschek B., Mullins W., Parker A., Reynolds N., Salisbury D., Seidel J., Young E., Kirk J. Health care worker hand contamination at critical moments in outpatient care settings. Am. J. Infect. Control. 2016; 44(11): 1198–1202. DOI: 10.1016/j.ajic.2016.04.208
  21. Greene C., Vadlamudi G., Eisenberg M.., Foxman B., Koopman J., Xi C. Fomite-fingerpad transfer efficiency (pick-up and deposit) of Acinetobacter baumannii – with and without a latex glove. Am. J. Infect. Control. 2015; 43(9): 928–34. DOI: 10.1016/j.ajic.2015.05.008.
  22. Chen C.H., Lin L.C., Chang Y.J., Chen Y.M., Chang C.Y., Huang C.C. Infection Control Programs and Antibiotic Control Programs to Limit Transmission of Multi-Drug Resistant Acinetobacter baumannii Infections: Evolution of Old Problems and New Challenges for Institutes. Int. J. Environ Res. Public. Health. 2015; 12(8): 8871–82. DOI: 10.3390/ijerph120808871.
  23. Cheng V.C., Chen J.H., Poon R.W., Lee W.M., So S.Y., Wong S.C., Chau P.H., Yip C.C., Wong S.S., Chan J.F., Hung I.F., Ho P.L., Yuen K.Y. Control of hospital endemicity of multiple-drug-resistant Acinetobacter baumannii ST457 with directly observed hand hygiene. Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. 2015; 34(4): 713–8. DOI: 10.1007/s10096-014-2281-x
  24. Ashfaq A., Zhu A., Iyengar A., Wu H., Humphries R., McKinnell J.A., Shemin R., Benharash P. Impact ofan Institutional Antimicrobial Stewardship Program on Bacteriology of Surgical Site Infections in Cardiac Surgery. J. Card. Surg. 2016; 31(6): 367–72. DOI: 10.1111/jocs.12756.
  25. Fresnadillo-Martínez M.J.1, García-Merino E., García-Sánchez E., Martín-del Rey Á., Rodríguez-Encinas Á., Rodríguez-Sánchez G., García-Sánchez J.E. Prevention of an outbreak of Acinetobacter baumannii in intensive care units: study of the efficacy ofdifferent mathematical methods. Rev. Esp. Quimioter. 2015; 28(1): 10–20.
  26. Shah H.N., Schwartz J.L., Luna G., Cullen D.L. Bathing With 2% Chlorhexidine Gluconate: Evidence and Costs Associated With Central Line-Associated Bloodstream Infections. Crit. Care Nurs. Q. 2016; 39(1): 42–50. DOI: 10.1097/CNQ.0000000000000096.
  27. Loveday H.P., Wilson J.A., Pratt R.J., Golsorkhi M., Tingle A., Bak A., Browne J., Prieto J., Wilcox M. Epic3: national evidence-based guidelines for preventing healthcare-associated infections in NHS hospitals in England. J. Hosp. Infect. 2014; 86(Suppl. 1): S1–70. DOI: 10.1016/S0195-6701(13)60012-2.
  28. Huang H.P., Chen B., Wang HY., He M. The efficacy of daily chlorhexidine bathing for preventing healthcare-associated infections in adult intensive care units. Korean J. Intern. Med. 2016; 31(6): 1159–170.
  29. Cassir N., Thomas G., Hraiech S., Brunet J., Fournier P.E., La Scola B., Papazian L. Chlorhexidine daily bathing: impact on health care-associated infections caused by gram-negative bacteria. Am. J. Infect. Control. 2015; 43(6): 640–3. DOI: 10.1016/j.ajic.2015.02.010.
  30. Musuuza J.S., Roberts T.J., Carayon P., Safdar N. Assessing the sustainability of daily chlorhexidine bathing in the intensive care unit of a Veteran’s Hospital by examining nurses’ perspectives and experiences. BMC Infect. Dis. 2017; 17(1): 75. DOI: 10.1186/s12879-017-2180-8
  31. Afonso E., Blot K., Blot S. Prevention of hospital-acquired bloodstream infections through chlorhexidine gluconate-impregnated washcloth bathing in intensive care units: a systematic review and meta-analysis of randomised crossover trials. Euro Surveill. 2016; 21(46). pii: 30400. DOI: 10.2807/1560-7917.ES.2016.21.46.30400.
  32. Cassir N., Papazian L., Fournier P.E., Raoult D., La Scola B. Insights into bacterial colonization of intensive care patients’ skin: the effect of chlorhexidine daily bathing. Eur. J. Clin. Microbiol. Infect Dis. 2015; 34(5): 999–1004. DOI: 10.1007/s10096-015-2316-y.
  33. Denny J., Munro C.L. Chlorhexidine Bathing Effects on Health-Care-Associated Infections. Biol. Res. Nurs. 2017; 19(2): 123–36. DOI: 10.1177/1099800416654013.
  34. Swan J.T., Ashton C.M., Bui L.N., Pham V.P., Shirkey B.A, Blackshear J.E., Bersamin J.B., Pomer R.M., Johnson M.L., Magtoto A.D., Butler M.O., Tran S.K., Sanchez L.R., Patel J.G., Ochoa R.A. Jr, Hai S.A., Denison K.I., Graviss E.A., Wray N.P.. Effect of Chlorhexidine Bathing Every Other Day on Prevention of Hospital-Acquired Infections in the Surgical ICU: A Single-Center, Randomized Controlled Trial. Crit. Care Med. 2016; 44(10): 1822–32. DOI: 10.1097/CCM.0000000000001820.
  35. Duszyńska W., Adamik B., Lentka-Bera K., Kulpa K., Nieckula-Schwarz A., Litwin A., Stróżecki Ł., Kübler A. Effect of universal chlorhexidine decolonisation on the infection rate in intensive care patients. Anaesthesiol. Intensive Ther. 2017; 49(1): 28–33. DOI: 10.5603/AIT.2017.0007.
  36. Gupta T.T., Karki S.B., Matson J.S., Gehling D.J., Ayan H. Sterilization of Biofilm on a Titanium Surface Using a Combination of Nonthermal Plasma and Chlorhexidine Digluconate. Biomed. Res. Int. 2017; 6085741. DOI: 10.1155/2017/6085741
  37. Romanova N.I., Gorskaуa E.M., Esenova N.M., Zaharevich V.M., Saitgareev R.Sh., Gabrielyan N.I. [Microflora of environment as threat to development of infectious complications in patients after orthotopic heart transplantation]. Meditsinskiy Alfavit 2016; 1(6): 47–55 (In Russ.).
  38. Gabrielyan N.I., Aref’eva L. I., Gorskaya E.M., Drabkina I.V., Esenova N.M., Romanova N.I., Akimkin V.G., Fedorova L.S. [According to the prevention problem of hospital acquired diseases in development conditions of antibiotic resistance of microorganisms]. Dezinfektsionnoye Delo 2015; (2): 25–31. (In Russ.).
  39. Gabrielyan N.I., Gorskaya E.M., Drabkina I.V., Savostyanova O.A., Romashkina L.Yu., Zakharevich V.M., Saitgareev R.Sh. [The bacteriemia of hospital period after cardio-surgical operations]. Rossiyskiy Meditsinskiy zhurnal 2015; 21(5): 17–21. (In Russ.).

About the Authors

For correspondence:
Nina I. Gabrielyan, MD, Associate Professor, Head, Department of Endotoxicosis and Purulent-Septic Complications, Academician V.I. Shumakov National Research Center of Transplantology and Artificial Organs, Ministry of Health of Russia
Address: 1, Shchukinskaya St., Moscow123182, Russia
Telephone: +7(495) 544-18-00
E-mail: labgso@mail.ru
Information about the authors:
Irina V. Drabkina, Bacteriologist, Laboratory of Bacteriology, Department Endotoxicosis and Purulent-septic Complications, Academician V.I. Shumakov National Research Center of Transplantology and Artificial Organs, Ministry of Health of the Russia, Moscow, Russia; e-mail: drabkina58@mail.ru
Vyacheslav M. Zakharevich, MD, Chef Researcher, Doctor-Surgeon, Academician V.I. Shumakov National Research Center of Transplantology and Artificial Organs, Ministry of Health of the Russia, Moscow, Russia; e-mail: zaharslava@yandex.ru
Prof. Rinat Sh. Saitgareev, MD, Head, Department of Cardiac Surgery Third, Academician V.I. Shumakov National Research Center of Transplantology and Artificial Organs, Ministry of Health of Russia Moscow, Russia; e-mail: rinat.saitgareev@rambler.ru
Tatiana B. Safonova, Cand. Med. Sci., Associate Professor, Department of Microbiology, Russian Medical Academy of Postgraduate Education, Ministry of Health of Russia, Moscow, Russia; e-mail: pushok42@mail.ru
Marina I. Petrukhina, Cand. Med. Sci., Associate Professor, Department of Epidemiology, Russian Medical Academy of Postgraduate Education, Ministry of Health of Russia, Moscow, Russia; e-mail: epidrmapo@mail.ru
Sofia O. Sharapchenko, Laboratory Assistant-Researcher, Department of Endotoxicosis and Purulent-septic Complications, Academician V.I. Shumakov National Research Center of Transplantology and Artificial Organs, Ministry of Health of Russia, Moscow, Russia; e-mail: Nyashka1512@yandex.ru

Similar Articles

By continuing to use our site, you consent to the processing of cookies that ensure the proper functioning of the site.